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HYPER-V CLOUD
GUIDES DE DÉPLOIEMENT
MODULE 1: ARCHITECTURE ET
DIMENSIONNEMENT
INTRODUCTION
Le guide Architecture et dimensionnement décrit les points à prendre en considération dans les domaines de la conception, des matériels, des logiciels et du support lors de l'étude d'une architecture serveur pour une infrastructure de cloud privé.
Ce guide décrit les conditions minimales requises pour les ordinateurs, ainsi que les systèmes d'exploitation pris en charge, la façon de concevoir le stockage et la conception des serveurs pour déployer le système d'exploitation Microsoft Windows Server® 2008 R2 avec les technologies de virtualisation Hyper-V™, System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 et System Center Virtual Machine Manager Self Service Portal 2.0.
Il est l'un des cinq volets des Guides de déploiement pour Microsoft Hyper-V Cloud. Il est basé sur le cadre de travail qui permet, depuis plusieurs années, à Microsoft Consulting Services d'assurer la virtualisation des serveurs dans plus de 82 pays.
Les guides de déploiement de Microsoft pour Hyper-V Cloud contribuent à l'efficacité des équipes informatiques. Ils permettent :
d'accélérer le déploiement en recommandant les mesures à prendre pour planifier et mettre en place une solution de cloud privé fondée sur les technologies de virtualisation de Microsoft ;
de réduire les coûts de formation en proposant des méthodologies pour assurer la virtualisation des serveurs ;
de minimiser les risques en donnant des exemples concrets de problèmes et de solutions rencontrés par les architectes et les consultants de Microsoft.
TABLE DES MATIÈRES
PRÉSENTATION DES COMPOSANTS ...5
Microsoft Windows Server ® 2008 R2 with Hyper-V™ ...5
System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 ...5
SCVMM 2008 R2 Self-Service Portal 2.0 ...6
Hypothèses ...7
MICROSOFT WINDOWS SERVER® 2008 R2 WITH HYPER-V™ ...8
Conditions requises par Windows Server 2008 R2 et Hyper-V ...8
Modèles d'architecture pour un hôte autonome... 10
Architecture de stockage hôte autonome ... 11
ARCHITECTURE DU SERVEUR HÔTE ... 16
Architecture système ... 17
Architecture du système d'exploitation... 22
Architecture Hyper-V ... 23
Réseaux virtuels... 30
Remarques concernant la sécurité ... 32
DIMENSIONNEMENT DE L'HÔTE ET PLANIFICATION DE LA CONSOLIDATION... 37
Analyse des scénarios de consolidation... 37
Modèle d'architecture du serveur hôte ... 38
Profils matériels pour les ordinateurs virtuels invités ... 38
Test des performances des architectures de l'hôte et des serveurs virtuels ... 40
Calcul du nombre d'hôtes nécessaires ... 40
SYSTEM CENTER VIRTUAL MACHINE MANAGER 2008 R2 ... 41
Composants de System Center Virtual Machine Manager ... 41
Place du serveur System Center Virtual Machine Manager ... 45
Considérations relatives au stockage ... 46
Considérations relatives à la sécurité ... 48
Planification des migrations physiques vers virtuelles (P2V) ... 50
SYSTEM CENTER VIRTUAL MACHINE MANAGER SELF SERVICE PORTAL 2.0
(VMMSSP) ... 54
Composants VMMSSP... 54
Configuration matérielle requise ... 55
Configuration logicielle requise ... 55
Modèles d'architecture VMMSSP ... 56
Remarques concernant la sécurité ... 58
Supervision et rapports ... 60
Ressources supplémentaires... 62
Accélérateurs de solutions Microsoft ... 62
Microsoft.com ... 63
PRÉSENTATION DES COMPOSANTS
Microsoft Windows Server ® 2008 R2 with Hyper-V™
Les serveurs hôtes sont l'un des composants les plus stratégiques d'une infrastructure virtuelle dynamique. Les serveurs hôtes fonctionnant sous Windows Server® 2008 R2 avec la technologie Hyper-V™ servent de socle à l'exécution des ordinateurs virtuels hébergés, et assurent l'interface d'administration entre les systèmes hébergés et Microsoft® System Center Virtual Machine Manager.
Ce guide décrit de façon détaillée la conception des serveurs hôtes et donne une méthodologie pour leur dimensionnement. Plusieurs
architectures serveurs de référence sont présentées. Elles constituent un point de départ dans le processus de conception et servent de base à la documentation du projet final.
Pour plus de détails sur l'installation et la configuration de Microsoft Windows Server 2008 R2 Hyper-V, consultez la page
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc732470(WS.10).aspx
System Center Virtual Machine Manager 2008 R2
System Center Virtual Machine Manager est le principal outil utilisé pour administrer l'infrastructure virtuelle. System Center Virtual Machine Manager s'adapte à toute une variété d'environnements virtuels, qu'il s'agisse d'un seul serveur pour les plus petites infrastructures ou d'un environnement d'entreprise complètement distribué qui prend en charge des centaines d'hôtes et des milliers d'ordinateurs virtuels sur ces hôtes.
Virtual Machine Manager propose les fonctionnalités suivantes :
Administration d'ordinateurs virtuels hébergés sur serveurs Windows Server® 2008 Hyper–V™ et Microsoft Hyper-V.
Prise en charge d'ordinateurs virtuels fonctionnant sous Microsoft Virtual Server et VMware ESX.
Prise en charge de bout en bout pour consolider des serveurs physiques dans une infrastructure virtuelle.
Fonction « Performance and Resource Optimization » (PRO) pour une administration dynamique et réactive de l'infrastructure virtuelle (System Center Operations Manager requis).
Répartition intelligente des charges virtuelles sur les serveurs physiques les plus appropriés.
Virtual Machine Manager gère une bibliothèque pour centraliser et gérer tous les fichiers d’un centre de données virtuel.
Pour en savoir plus sur l'installation et la configuration de System Center Virtual Machine Manager 2008 R2, visitez la page
http://technet.microsoft.com/en-us/systemcenter/vmm/default.aspx
SCVMM 2008 R2 Self-Service Portal 2.0
Avec Microsoft System Center Virtual Machine Manager Self-Service Portal 2.0, les centres de données proposent aux divisions de l'entreprise une infrastructure sous forme de service. Le portail en libre-service donne aux différents groupes d'une entreprise la possibilité d'administrer leurs propres besoins informatiques au sein d'une infrastructure centrale qui gère un pool de ressources physiques (serveurs, réseaux et matériel correspondant)
Le portail en libre-serve dispose de quatre composants :
Site Web VMMSSP. Composant Web qui donne accès au portail en libre-service. Le site Web VMMSSP permet aux administrateurs de réaliser différentes tâches comme : regrouper tous les actifs
informatiques dans le portail en libre-service, étendre les actions sur les ordinateurs virtuels, formuler des demandes pour les divisions et l'infrastructure, valider et approuver les demandes, mettre en service les ordinateurs virtuels (via la fonction en libre-service
correspondante). Les administrateurs peuvent également utiliser le site Web VMMSSP pour consulter toutes les informations relatives à ces opérations.
Base de données VMMSSP. Base de données SQL Server où résident les informations concernant les actifs configurés, les divisions et les demandes, ainsi que tout ce qui a été mis en service dans les différentes divisions de l’entreprise. La base de données contient le code XML qui représente les actions standards et personnalisées menées sur les ordinateurs virtuels, ainsi que les paramètres de configuration du portail en libre-service.
Serveur VMMSSP. Service Windows qui exécute, sur les ordinateurs virtuels, les actions standards et personnalisées que l'utilisateur demande via le site Web VMMSSP.
Tableau de bord du reporting. Service de reporting bâti sur Windows SharePoint Services 3.0 SP2. Le tableau de bord propose des rapports tout prêts et permet de concevoir rapidement des rapports personnalisés.
Les divisions de l’entreprise inscrites sur le portail en libre-service passent par le portail pour réaliser les opérations suivantes :
Utiliser des formulaires standardisés pour demander de nouvelles infrastructures ou apporter des modifications aux composants d'infrastructure. Chaque division peut envoyer des demandes à l'administrateur de l'infrastructure. Les formulaires standardisés permettent à l'administrateur d'avoir toutes les informations sous la main pour satisfaire la demande sans avoir sans cesse à demander des détails à la division.
Créer et administrer des ordinateurs virtuels. Sur le site Web VMMSSP, les divisions de l'entreprise peuvent utiliser des formulaires de mise en service en accès libre pour créer des ordinateurs virtuels.
Dès qu'une division soumet une demande de création, le portail en libre-service lance automatiquement une procédure de mise à
disposition. Les ordinateurs virtuels sont ainsi créés bien plus vite que manuellement.
Déléguer les détails de l'administration des ordinateurs virtuels.
Chaque division peut désigner ses propres administrateurs, opérateurs avancés et utilisateurs.
Les administrateurs de l'infrastructure utilisent le portail en libre-service pour réaliser les opérations suivantes :
Étendre les actions d'ordinateur virtuel par défaut en fonction des besoins du centre de données. Il suffit de travailler avec des partenaires informatiques et des fournisseurs de matériel pour modifier les « actions » standards utilisées par le portail en libre- service pour créer et administrer des ordinateurs virtuels. Ainsi, vous pouvez étendre le portail en libre-service pour utiliser des réseaux SAN (Storage Area Network), des systèmes d'équilibrage de charge, etc.
Simplifier l'inscription des divisions et la définition de leurs besoins. Le portail en libre-service collecte des informations sur une division de l'entreprise (une entité métier) et sur les ressources qu'elle souhaite configurer.
Simplifier la validation et la mise en service des ressources
demandées par les divisions de l'entreprise. Les administrateurs du centre de données utilisent le portail en libre-service pour affecter les ressources en fonction des demandes des divisions.
Contrôler la modification de ces ressources. Les modifications à apporter aux ressources suivent un cycle de demande-approbation, et les demandes restent consignées dans la base de données.
Hypothèses
System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 rend un certain nombre de fonctions possibles. Toutefois, ce document part du principe que System Center Virtual Machine Manager 2008 R2 et des hôtes Hyper-V autonomes ne serviront que comme base à la mise en service
automatique des ordinateurs virtuels sur ces hôtes, réalisée au moyen de Self-Service Portal v2.0. Par la suite, le document aborde la question de la consolidation des serveurs au moyen des méthodes de conversion physique-à-virtuel et virtuel-à-virtuel.
Microsoft System Center Virtual Machine Manager est conçu pour tirer pleinement parti des fonctionnalités et des avantages offerts par
Windows® Server et la famille Microsoft® System Center. Compte tenu de ces hypothèses, System Center Virtual Machine Manager ne s'installera que sur des ordinateurs Windows Server® 2008 ou Windows Server®
2008 R2, avec Microsoft® SQL Server® 2008, afin de respecter les prérequis de SSP 2.0.
MICROSOFT WINDOWS SERVER® 2008 R2 WITH HYPER-V™
Conditions requises par Windows Server 2008 R2 et Hyper-V
Cette section décrit les systèmes d'exploitation pris en charge et les conditions minimales requises pour un serveur Windows Server® 2008 R2 déployant le rôle Hyper-V™. D'autres parties de ce document décrivent les procédures détaillées d'installation et de configuration.
Systèmes d'exploitation pris en charge pour l'hôte :
Windows Server® 2008 R2 Standard Edition x64 with Hyper-V™
Windows Server® 2008 R2 Enterprise Edition x64 with Hyper-V™
Windows Server® 2008 R2 Datacenter Edition x64 with Hyper-V™
Remarque
La Standard Edition ne prend pas en charge les configurations Hyper-V™ en haute disponibilité.
Ce document ne prend pas en compte Microsoft® Hyper-V™ Server R2 qui accepte les configurations en haute disponibilité.
Conditions requises pour les processeurs Intel :
Architecture x64 (64 bits)
Prise en charge de la fonctionnalité Hardware Execute Disable
Virtualisation matérielle VT Intel®
Conditions requises pour les processeurs AMD :
Architecture x64 (64 bits)
Prise en charge de la fonctionnalité Hardware Execute Disable
Virtualisation matérielle AMD-V®
Fréquence minimale du processeur : 1,4 GHz Mémoire : 512 Mo de mémoire au minimum Espace disque requis au minimum : 10 Go
Remarque
Les ordinateurs équipés de plus de 16 Go de mémoire nécessitent davantage d'espace disque pour la pagination, la mise en veille et les fichiers de vidage.
Limites pour un hôte Hyper-V R2
Fonctionnalité Windows Server® 2008
R2 Standard Edition
Windows Server® 2008 R2 Enterprise
Edition
Windows Server® 2008 R2 Datacenter
Edition Nombre de
processeurs logiques (PL)
64 PL 64 PL 64 PL
Mémoire physique
Jusqu'à 32 Go Jusqu'à 1 To Jusqu'à 1 To Nb max
d'ordinateurs virtuels (VM)
8 processeurs virtuels par PL ou 384 VM, au plus bas des 2
8 processeurs virtuels par PL ou 384 VM, au plus bas des 2
8 processeurs virtuels par PL ou 384 VM, au plus bas des 2 Licences VM 1 licence VM
gratuite par licence hôte
4 licences VM gratuites par licence hôte
Illimitées
Remarque
Ces limitations s'appliquent uniquement au rôle Hyper-V R2, pas au système d'exploitation Windows Server.
Limites pour un invité Hyper-V R2
Systèmes d'exploitation x86 ou x64
Jusqu'à 4 processeurs logiques
Jusqu'à 64 Go de mémoire par invité
Jusqu'à 4 périphériques IDE
Jusqu'à 4 contrôleurs SCSI prenant en charge jusqu'à 64 disques chacun
Jusqu'à 4 adaptateurs réseau classiques
Jusqu'à 8 adaptateurs réseau synthétiques
Système d'exploitation prise en charge
Processeurs virtuels
1 2 4
Windows Server® 2008 R2 x x x
Windows Server® 2003 x86 x64 SP2 x x Windows® 2000 Server & Advanced
Server SP4
x
Windows® HPC Server 2008 x x x
SUSE® Linux Enterprise Server 10 x86 x64 SP1/SP2
x
Red Hat® Enterprise Linux x x x
Windows 7 x x x
Windows Vista® x86 x64 SP1 x x
Windows® XP Pro x64 SP2 & x86 SP3
x x
Windows® XP Pro x86 SP2 x
Modèles d'architecture pour un hôte autonome
Architecture serveur pour un hôte Hyper-V unique
Cette architecture comptant un seul hôte est représentée ci-dessous. Elle se compose d'un serveur hôte unique exploitant Windows Server 2008 R2 with Hyper-V, faisant fonctionner un certain nombre d'ordinateurs virtuels invités. Ce modèle assure la consolidation de serveurs mais ne permet pas la haute disponibilité. Le serveur hôte devient de ce fait un risque
potentiel en cas de panne (point unique de panne). Cette architecture nécessitera un arrêt ou une sauvegarde des ordinateurs virtuels invités lorsque l'hôte sera en maintenance ou devra redémarrer.
Architecture de stockage hôte autonome
Le type de stockage utilisé dans l'architecture du serveur hôte a un impact majeur sur les performances de l'hôte et des ordinateurs invités. Les performances du stockage dépendent de nombreux paramètres comme les disques, leurs interfaces, les contrôleurs, les caches, les protocoles, le SAN, le HBA, les pilotes et le système d'exploitation. La performance globale du stockage est généralement mesurée en Débit maximal, Nombre maximal d'opérations d'entrées/sorties par seconde (IOPS) et Temps de latence. Ces trois facteurs sont à prendre en compte mais dans le cas de la virtualisation, latence et IOPS sont les plus importants.
Cette section décrit les différentes architectures de stockage et fournit des recommandations pour chacune d'elles.
Connectivité du stockage
Les disques individuels et les baies de stockage peuvent être reliés à l'hôte de trois façons différentes : stockage avec connexion directe (Direct Attached Storage ou DAS), réseau de stockage (SAN) iSCSI et réseau de stockage (SAN) fibre optique (Fibre Channel ou FC).
Stockage avec connexion directe
Il s'agit généralement des disques durs placés placés directement dans le serveur hôte ou dans un boîtier relié directement à l'hôte par une
connexion eSATA, SAS ou SCSI. Le serveur hôte utilise un contrôleur interne SATA, SAS ou SCSI pour permettre au serveur d'accéder au stockage. Ce contrôleur propose un ou plusieurs niveaux RAID. Un stockage relié en direct est généralement réservé à ce seul serveur.
SAN iSCSI
iSCSI est une architecture de stockage largement répandue qui permet d'utiliser le protocole SCSI sur les infrastructures réseau TCP/IP. iSCSI permet d'utiliser des équipements réseau traditionnels comme des adaptateurs Ethernet, des commutateurs et des routeurs pour construire un réseau de stockage (SAN). En général, les SAN iSCSI sont moins coûteux que les SAN à fibre optique (FC). Les prix des baies iSCSI vont de l'entrée de gamme au milieu de gamme et ces baies sont partageables entre plusieurs serveurs hôtes. Il est recommandé d'utiliser des
adaptateurs réseau Ethernet redondants et dédiés pour assurer la connectivité des hôtes au SAN iSCSI.
SAN fibre optique (FC)
Un réseau de stockage (SAN) avec des liaisons en fibre optique assure de grands débits et une faible latence entre les hôtes et les baies de
stockage. Les adaptateurs de bus hôtes (HBA) assurent la connexion des hôtes au SAN fibre optique via des commutateurs et des directeurs. Les SAN fibre optique sont généralement utilisés avec des baies de stockage
milieu et haut de gamme. Ils proposent de nombreuses fonctionnalités comme différents niveaux RAID, des instantanés de disques, des E/S à chemins multiples (Multi-IO), etc.
Recommandation
Un stockage avec connexion directe ou un SAN iSCSI est recommandé pour une architecture à serveur hôte unique.
Pour des raisons de performances et de sécurité, il est fortement conseillé d'utiliser des adaptateurs réseau dédiés au SAN iSCSI ; le réseau SAN iSCSI doit être totalement isolé des autres réseaux et posséder ses propres commutateurs.
Types de disques
Les disques durs employés dans le serveur hôte et dans les baies de stockage auront un impact important sur les performances globales de l'architecture de stockage. Les facteurs les plus importants à prendre en compte sont le type d'interface (par exemple U320 SCSI, SAS, SATA), la vitesse de rotation (7200, 10000, 15000 tours par minute) et la latence moyenne (temps d'accès moyen) en millisecondes. D'autres facteurs comme la taille du cache inclus dans chaque disque et la prise en charge de certaines fonctionnalités avancées comme la mise en file d'attente native des commandes (NCQ) peuvent aussi améliorer les performances.
Comme pour la connectivité du stockage, un nombre élevé d'IOPS et une faible latence sont des facteurs plus importants que le débit en mode permanent lorsqu'il s'agit de dimensionner un serveur hôte et d'évaluer les performances des ordinateurs invités. Lors du choix des disques, cela se traduit par la recherche des vitesses de rotation les plus élevées et des latences les plus faibles. Le fait d'utiliser des disques à 15 000 tours par minute à la place de disques à 10 000 tours par minute peut induire une augmentation de 35 % du nombre d'IOPS par disque.
Les informations ci-dessous vous permettent d'évaluer le meilleur compromis entre coût et performances.
SCSI
Les disques SCSI ont été rapidement remplacés par des disques SATA, SAS et FC (fibre optique). Les disques SCSI ne sont pas recommandés pour de nouvelles architectures d'hôtes serveur. Toutefois, des serveurs avec des disques SCSI U320 peuvent fournir d'excellentes performances.
SATA
Les disques SATA sont bon marché et présentent des performances relativement élevées. Les disques SATA utilisent généralement les standards SATA 1 (1,5 Go/s) et SATA 2 (3 Go/s) avec une vitesse de
rotation de 7200 tours/minute et une faible latence d'environ 4 ms.
Quelques disques SATA récents opèrent à 10 000 tours/minute et.
affichent une latence de 2 ms ; ils peuvent constituer une excellente solution de stockage à faible coût.
SAS
Les disques SAS sont en général plus chers que les disques SATA mais ils présentent de meilleures performances à la fois en débit et en faible latence. Leur vitesse de rotation est de 10 000 ou 15 000 tours /minute, avec une latence de 2 à 3 ms.
Fibre optique (FC)
Les disques FC sont les plus chers et présentent des caractéristiques proches des disques SAS mais avec une interface différente. Le choix entre disques SAS et disques FC est déterminé par le choix de la baie de
stockage.
Si vous utilisez un SAN fibre optique, vérifiez que les commutateurs et les directeurs font face aux débits importants en E/S produits par des
serveurs consolidés.
Recommandation
Des disques SATA à 7200 tr/min sont recommandés pour un serveur hôte isolé. Bien sûr, si vous disposez des disques SAS à 10 ou
15 000 tr/min, les performances n'en seront que meilleures.
Redondance des disques
Une architecture de type RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk) est fortement recommandée pour tous les stockages utilisés par les hôtes de virtualisation. Par définition, un hôte Hyper-V héberge des ordinateurs virtuels qui servent de nombreux flux de données. Un niveau RAID est indispensable pour assurer la disponibilité de ces données en cas de panne disque. De plus, s'il est correctement choisi et configuré, une architecture RAID peut améliorer les performances.
RAID 1
RAID 1 est un miroir entre deux disques. Deux disques stockent les mêmes informations, l'un étant le miroir de l'autre. Lors d'une écriture, l'ordinateur doit écrire la même information sur les deux disques. Cette double écriture peut dégrader les performances du système sauf si chaque disque a son propre adaptateur dédié sur l'hôte. Un miroir protège bien le système en cas de panne d'un disque mais il coûte relativement cher car seule la moitié de la capacité du stockage total est utilisable, l'autre moitié servant au miroir.
RAID 5
Aussi connu sous le nom d’agrégat de bandes avec parité tournante, ce niveau de RAID est largement répandu sur les systèmes d'entrée et de milieu de gamme. Lors d'une écriture, un RAID 5 coupe l'écriture en blocs de grandes tailles, chaque bloc étant écrit sur un disque différent de la baie de stockage. Il calcule simultanément une bande de parité, cette bande étant écrite à tour de rôle sur un des disques de la baie. En cas de panne d'un des disques, il est possible de reconstituer son contenu grâce à la parité et aux données des autres disques. Les bandes de données et la bande de parité qui leur correspond sont toujours écrites sur des disques différents. Lors d'une écriture, plusieurs écritures physiques s'effectuent sur les disques, ce qui réduit les performances, mais là aussi le parallélisme des contrôleurs compense ce défaut. Le RAID 5 peut donner de meilleurs résultats en écriture que le RAID 1. En revanche, lorsqu'un disque tombe en panne, les performances en lecture peuvent être fortement dégradées (reconstitution par calcul du contenu du disque en panne). Un RAID 5 coûte moins cher qu'un RAID 1 car il n'a pas besoin du double de la capacité disque utile mais seulement de l'équivalent d'un disque en plus.
RAID 10 (RAID 1+0)
Ce niveau se nomme miroir avec bandes. Le RAID 10 utilise un miroir de deux groupes de disques, chaque groupe étant organisé en agrégat de bandes. Par exemple, un premier groupe est constitué de 5 disques et utilise l'agrégat de bandes (sans parité). Ce groupe est ensuite mis en miroir avec un deuxième groupe composé lui aussi de 5 disques en
agrégat de bandes. Le RAID 10 présente les performances de l'écriture par bandes et la redondance du miroir. Cette architecture présente les
meilleures performances, tant en lecture qu'en écriture, mais elle coûte cher car elle utilise le double de disques par rapport à la capacité utile souhaitée.
RAID 50 (RAID 5+0)
Cette architecture combine une écriture par bandes sans parité (RAID 0) sur des groupes de disques, chaque groupe étant organisé en RAID 5 (avec parité). Elle peut être vue comme un RAID 0 où chaque disque est en réalité un ensemble de disques en RAID 5. Le RAID 50 présente des performances en écriture meilleures qu'un RAID 5 seul, et permet une meilleure tolérance aux pannes. La configuration choisie et le nombre de disques détermineront les caractéristiques finales et la disponibilité de ce niveau RAID. Le RAID 50 se rencontre fréquemment dans les baies de stockage, même dans les systèmes d'entrée de gamme.
Il existe d'autres niveaux RAID qui peuvent proposer des améliorations des performances et de la tolérance aux pannes. Il s'agit généralement de niveaux liés à des systèmes propriétaires. Pour en savoir plus sur les niveaux de RAID, contactez votre fournisseur de matériels de stockage.
Recommandation
Le RAID 1 est recommandé pour le disque système qui permet le démarrage de l'hôte.
Les RAID 1 ou RAID 10 sont recommandés pour les volumes de données dans une architecture à serveur hôte unique.
Les RAID 5 et 50 ne sont généralement pas recommandés dans les environnements de virtualisation en raison de leurs performances moyennes en écriture.
Architecture des contrôleurs de stockage
Le contrôleur du stockage se présente soit sous la forme d'une carte insérée dans le serveur (contrôleur SAS ou SCSI), soit sous la forme d'un élément dans la baie de stockage pour les systèmes milieu et haut de gamme. Le contrôleur assure l'interface entre les disques et le serveur ou entre les disques et le SAN. Les performances du contrôleur dépendent de son type d'interface ou HBA, de la taille de sa mémoire cache et du
nombre de canaux qu'il peut gérer en parallèle.
Interface HBA
L'interface entre le contrôleur et les disques détermine le type des disques à utiliser, ainsi que le débit et la latence des E/S du stockage. Le tableau ci-dessous résume les interfaces les plus courantes et leur débit théorique.
Architecture Débit (théorique en Mo/s)
iSCSI (Gigabit Ethernet) 125 Mo/s Fibre optique (2 GFC) 212,5 Mo/s
SATA (SATA II) 300 Mo/s
SCSI (U320) 320 Mo/s
SAS 375 Mo/s
Fibre optique (4 GFC) 425 Mo/s Fibre optique (8 GFC) 850 Mo/s iSCSI (Ethernet à 10 Gbit/s) 1250 Mo/s
Recommandation
Une architecture SATA II ou SAS est recommandée pour un serveur hôte unique (avec préférence pour SAS).
Mémoire cache dans le contrôleur
La mémoire cache dans le contrôleur améliore les performances pendant des écritures par vagues ou lorsque les mêmes données sont utilisées fréquemment. L'hôte travaille alors en direct avec cette mémoire plutôt qu'avec les disques, ce qui améliore considérablement les performances.
Recommandation
Lors du choix du contrôleur ou des options de stockage, favorisez celui qui propose la mémoire cache la plus vaste et la plus rapide.
Canaux du contrôleur
Le nombre de canaux internes et externes d'un contrôleur peut avoir un impact sur les performances globales. Plusieurs canaux augmentent le nombre d'opérations IOPS pouvant être réalisées en parallèle, en lecture comme en écriture. Cette fonctionnalité est particulièrement bien
exploitée sur les baies de stockage RAID.
Recommandation
Utilisez au minimum un contrôleur à deux canaux pour un serveur hôte unique. Utilisez un canal pour la partition système en RAID 1 et l'autre pour la partition des données en RAID 10.
Respectez les pratiques recommandées par le fournisseur de votre solution de stockage afin de répartir correctement les miroirs et les bandes du RAID 10 sur différents canaux pour obtenir les meilleures performances.
Remarque
Cette section a passé en revue certaines recommandations pour le stockage. La prochaine prend en compte les processeurs, la RAM et les E/S.
ARCHITECTURE DU SERVEUR HÔTE
L'architecture du serveur hôte joue un rôle important dans l'infrastructure virtualisée, dans le ratio de consolidation et l'analyse du coût. Si le serveur hôte peut répondre à la charge induite par la consolidation d'un grand nombre de serveurs, le ratio de consolidation augmente et l'opération est plus rentable financièrement.
La machine « idéale » est généralement un serveur à deux ou quatre processeurs multicœurs, avec une fréquence processeur parmi les plus élevées disponibles.
Remarque
Des programmes existent pour aider les clients à sélectionner le matériel mais ils ne sont généralement pas adaptés au cas
spécifique de la consolidation de serveurs. Le Catalogue Windows Server répertorie tous les serveurs, le stockage et les autres matériels qui sont certifiés pour Windows Server 2008 R2 et Hyper-V.
Catalogue Windows Server :
Allez sur www.windowsservercatalog.com.
Cliquez sur Certified Servers.
Puis, cliquez sur Hyper-V (en bas à gauche).
Architecture système
L'architecture système du serveur hôte fait référence à la catégorie
générale du matériel serveur. Le Catalogue référence des serveurs en rack, des serveurs lames et des serveurs SMP( multiprocesseur symétrique). Le principal critère à prendre en considération lors de la sélection de
l'architecture est le nombre d'ordinateurs invités et les scénarios
d'utilisation qui seront regroupés sur un même hôte. Les processeurs, la mémoire et le réseau sont tout aussi importants que le débit et la latence des E/S disques. Le serveur hôte doit fournir les capacités nécessaires dans chacune de ces catégories.
Serveurs montés en rack
L'architecture la plus courante est un montage en rack de serveurs standards. Existants dans des hauteurs de 2U ou de 4U, ces serveurs contiennent généralement 2 ou 4 processeurs physiques, 2 à 8 connecteurs PCI-E ou PCI-X, et 4 à 6 emplacements de disques. Des serveurs de ce type montés en rack constituent un excellent choix pour des hôtes Hyper-V en raison de leur faible coût et de leur capacité à monter en charge par l'ajout d'adaptateurs réseau et de cartes contrôleurs supplémentaires.
Recommandation
Des serveurs de ce type, montés en rack et équipés de processeurs Intel ou AMD, sont recommandés pour tous les types d'architecture de serveurs hôtes.
Serveurs lames
Des serveurs lames permettent d'accroître la capacité et la densité de serveurs. Ces serveurs sont souvent utilisés en recherche et
développement ou chez des hébergeurs Internet. Mais ils sont parfois peu compatibles entre eux, même s'ils sont du même constructeur, par
exemple en raison d'un changement d'architecture du châssis.
Dans les premières générations de serveurs lames, la densité des processeurs et de la mémoire s'obtenait au détriment du nombre d'interfaces réseau et disques disponibles, et donc au détriment des capacités d'extension.
L'arrivée récente sur le marché de serveurs lames équipés de processeurs à 8 ou 16 cœurs, de 64 Go de mémoire et de 6 interfaces d'E/S ou plus, a résolu ces problèmes. Par conséquent, les serveurs lames deviennent aujourd'hui de bons candidats dans des architectures de virtualisation.
Il faut vérifier que le serveur lame d'un hôte pourra recevoir les E/S stockage et réseau nécessaires pour prendre en charge le nombre voulu de systèmes invités.
Son architecture devra être étudiée avec soin. Par exemple, si un stockage iSCSI est prévu, deux adaptateurs réseau dédiés sont nécessaires pour accéder au stockage et assurer la redondance. Par ailleurs, deux autres adaptateurs réseau sont nécessaires aux E/S réseau. Ainsi, un hôte peut avoir facilement besoin de 4 à 6 adaptateurs réseau. Ce nombre dépasse généralement les capacités physiques d'un serveur lame.
Avertissement
Microsoft ne prend pas en charge le groupement d'adaptateurs réseau (teaming). Cette fonctionnalité doit être assurée par un logiciel fourni par le fabricant des adaptateurs.
Recommandation
Les serveurs lames peuvent être utilisés dans n'importe quelle architecture de serveur hôte. Une analyse approfondie des besoins en E/S disques et réseau doit être effectuée afin de vérifier que chaque serveur lame pourra être équipé du nombre d'adaptateurs nécessaires.
Les serveurs lames sont aussi intéressants si des départements de l'entreprise ou des entités souhaitent posséder leurs propres hôtes Hyper-V ou des petits groupes d'hôtes.
Grands serveurs SMP
Dans le cadre de ce document, les grands serveurs SMP sont définis comme possédant 8 processeurs ou plus. Au maximum, Windows Server
2008 R2 Datacenter Edition peut prendre en charge des serveurs 64 bits équipés de 64 processeurs et de 2 To de mémoire. La plupart de ces serveurs haut de gamme incluent des fonctionnalités avancées comme le partitionnement matériel, l'ajout ou le remplacement de composants à chaud, etc. Un serveur de ce type peut potentiellement héberger des centaines d'ordinateurs virtuels.
Certes, ces serveurs atteignent d'excellents ratios de consolidation, mais ils sont bien plus coûteux que les serveurs plus ordinaires à 2 ou 4 processeurs physiques décrits précédemment. Un serveur à
32 processeurs physiques peut coûter plus de 400 000 euros alors qu'un serveur ordinaire à 4 processeurs coûte moins de 25 000 euros.
Un grand serveur SMP ou un cluster de serveurs SMP est approprié si de nombreux serveurs doivent être consolidés en quelques serveurs ou si l'entreprise utilise déjà de tels serveurs de type mainframe dans son centre de données.
Recommandation
Les grands serveurs SMP sont uniquement recommandés pour les entreprises qui ont une grande expérience dans l'exploitation de serveurs stratégiques ou qui utilisent déjà ce type de matériel.
Architecture des processeurs
Windows Server 2008 R2 with Hyper-V nécessite des processeurs 64 bits Intel ou AMD avec prise en charge par le matériel de fonctions de virtualisation, comme les séries Intel VT ou AMD-V.
Intel et AMD proposent plusieurs processeurs qui répondent à ces critères. La concurrence entre ces deux marques est rude et à un instant donné, l'une peut avoir un avantage sur l'autre. Indépendamment du fabricant de processeur choisi, d'autres caractéristiques sont importantes pour les performances.
Le nombre de cœurs dans chaque processeur est un élément important.
Windows Server 2008 R2 with Hyper-V utilise bien les processeurs multicœurs. Plus le nombre de cœurs est élevé, mieux c'est. Une autre caractéristique importante est la fréquence à laquelle fonctionne le
processeur et donc, ses cœurs. Cette fréquence sera aussi celle de tous les ordinateurs virtuels qui seront hébergés. C'est un élément clé dans le ratio de consolidation car il joue sur le nombre de candidats que le serveur hôte pourra gérer ET sur la vitesse de fonctionnement de ces hôtes. Par exemple, choisir un processeur cadencé à 2 GHz plutôt qu'à 3 GHz pour héberger 20 ordinateurs virtuels implique que ces vingt ordinateurs fonctionneront tous à 2 GHz.
Le choix du processeur joue aussi sur le type et la quantité des mémoires caches, sur l'architecture du contrôleur de mémoire et sur l'architecture des bus dans le système. Une analyse détaillée de ces facteurs sort
toutefois du cadre de ce document.
Recommandation
Une architecture processeur 64 bits est nécessaire pour tous les hôtes Hyper-V. Si vous achetez de nouveaux serveurs, interrogez votre fournisseur pour savoir si le matériel choisi sera capable de faire fonctionner Windows Server 2008 R2 et Hyper-V, et si ce matériel est validé pour un cluster à basculement Windows Server 2008 R2. Pour de nouveaux serveurs, choisissez le plus grand nombre de cœurs par processeur disponible et choisissez la fréquence horloge la plus élevée possible.
Architecture de la mémoire
Lorsque l'architecture du système et des processeurs est déterminée, l'architecture de la mémoire est généralement prédéfinie par le fabricant du système. Les choix restants sont en général la taille, la fréquence et la latence. Pour Hyper-V, le choix le plus important est la taille de la
mémoire. Chaque serveur virtuel invité nécessitera au minimum 512 Mo à 1 Go de mémoire. La plupart des serveurs à quatre processeurs physiques peuvent généralement gérer entre 32 et 128 Go de mémoire. La taille de la mémoire limitera donc la capacité d'hébergement de l'hôte en nombre d'ordinateurs virtuels.
La taille de la mémoire est un facteur plus important que sa fréquence ou sa latence.
Lorsque la taille est déterminée, il reste à choisir les barrettes mémoire présentant la latence la plus faible.
Recommandation
Lorsque l'architecture de l'hôte et des processeurs est déterminée, choisissez la plus grande taille mémoire possible en fonction du budget disponible. Généralement, le remplacement de barrettes DIMM d'une certaine capacité (par exemple 2 Go) par des barrettes de capacité double (4 Go) peut coûter plus du double et le coût total de la mémoire peut être du même ordre que celui de
l'ensemble du serveur. Étudiez avec soin la meilleure combinaison prix par barrette – capacité totale que vous pouvez obtenir. Par exemple, si le serveur est équipé de 8 emplacements pour barrettes DIMM et si le prix d'une barrette de 4 Go est plus du double de celui d'une barrette de 2 Go, nous vous conseillons d'équiper les 8 emplacements de barrettes de 2 Go et d'envisager un second serveur hôte si une capacité supplémentaire d'hébergement est requise.
Pour un serveur hôte, la taille minimale de la mémoire est de 16 Go.
Architecture du réseau
L'architecture réseau du serveur hôte est souvent négligée lors du dimensionnement car les adaptateurs Ethernet Gigabit sont bon marché et la plupart des serveurs en possèdent déjà deux d'origine. Toutefois, ce sujet est important car l'architecture choisie pour le serveur influe
directement sur son architecture réseau. Comme mentionné
précédemment, si un stockage iSCSI est utilisé, les adaptateurs réseau du stockage doivent être indépendants des autres adaptateurs réseau. Un adaptateur Ethernet Gigabit affiche un débit important mais si le nombre d'ordinateurs virtuels sur le serveur est élevé, un seul adaptateur peut être saturé et d'autres cartes seront nécessaires. Enfin, un serveur hôte devrait posséder un adaptateur réseau dédié à son administration et à ses propres communications.
Dans ces conditions, l'hôte peut avoir besoin d'un nombre élevé
d'adaptateurs réseau. Ce facteur peut conduire l'entreprise à écarter les serveurs lames, trop exigus pour prendre en charge de nombreuses cartes. Récemment, les adaptateurs 10 gigabits/s sont apparus sur le marché et leur prix commence à baisser, comme cela a été le cas pour les adaptateurs 1 Gbit/s. Un serveur capable d'exploiter pleinement ces cartes peut accroître son ratio de consolidation.
Recommandation
Utilisez plusieurs adaptateurs réseau à plusieurs ports sur chaque serveur hôte.
Un adaptateur est dédié à l'administration du serveur.
Un ou plusieurs adaptateurs sont dédiés au trafic des ordinateurs virtuels (jusqu'à 10 Gbit/s pour un ratio élevé de consolidation).
Deux adaptateurs au moins sont dédiés au stockage iSCSI avec MPIO (E/S à plusieurs chemins).
Un adaptateur ou un port réseau doit être dédié sur le serveur au réseau des ordinateurs virtuels. Pour obtenir le meilleur ratio de consolidation, utilisez un ou plusieurs adaptateurs 10 Gbit/s pour les E/S réseau des ordinateurs virtuels.
Architecture de l'adaptateur bus hôte (HBA)
Le stockage disque pour tous les ordinateurs virtuels invités s'effectue dans des fichiers VHD placés dans le stockage du serveur hôte. Les E/S du stockage hôte, en plus des architectures réseau, mémoire, processeur et système déjà décrites, joue un rôle important dans le dimensionnement du serveur hôte. Hyper-V implique un grand nombre d'IOPS (lectures et écritures disque par seconde) sur le stockage du serveur en raison de l'activité de tous les ordinateurs virtuels.
Si le stockage est connecté directement au serveur, un contrôleur interne
de type SATA II ou SAS avec RAID intégré est recommandé. Si un SAN ou une baie de stockage est employé, des adaptateurs HBA sont nécessaires sur le serveur. Ils assurent l'interface sur le serveur entre le bus interne et le stockage. Cette connectivité ne doit pas être un goulet d'étranglement pour le serveur.
Recommandation
Utilisez au moins un adaptateur HBA à fibre optique (FC) ou un adaptateur réseau dédié (iSCSI) dans le cas d'un hôte autonome.
Dans le cas de la fibre optique, choisissez des adaptateurs à 4 ou 8 Gbit/s.
Dans le cas du protocole iSCSI, utilisez des E/S à chemins multiples (MPIO) dans une configuration à équilibrage de charge pour obtenir un débit maximal.
Architecture du système d'exploitation
Version du système d'exploitation
Le choix du système d'exploitation pour les serveurs hôtes Hyper-V est important : il influe sur les performances, le support et le coût global.
Dans tous les scénarios, Windows Server doit être en version 64 bits.
Prenez aussi en compte les droits d'utilisation de la virtualisation lors du choix du système d'exploitation. Certaines versions de Windows Server 2008 R2 (éditions Standard, Enterprise et Datacenter ) incluent des
« droits d'utilisation de la virtualisation » qui permettent de faire
fonctionner un certain nombre d'ordinateurs virtuels Windows. Windows Server® 2008 R2 Standard Edition permet d'utiliser un ordinateur virtuel.
Windows Server® 2008 R2 Enterprise Edition permet d'utiliser jusqu'à quatre ordinateurs virtuels. Cela ne signifie pas qu'il s'agit là du nombre maximal d'ordinateurs virtuels que vous pouvez exploiter sur ces serveurs.
Il s'agit simplement du nombre de licences déjà incluses dans le système d'exploitation serveur. Pour ajouter d'autres ordinateurs virtuels, il vous suffit d'acquérir des licences Windows Server supplémentaires.
Windows Server® 2008 R2 Datacenter Edition inclut le droit d'installer un nombre quelconque d'ordinateurs virtuels sur le serveur hôte qui exécute Windows Server 2008 R2 Datacenter Edition.
Recommandation
Utilisez Windows Server® 2008 R2 Enterprise Edition ou Windows Server® 2008 R2 Datacenter Edition pour tous les hôtes Hyper-V.
Dialoguez avec votre responsable de compte chez Microsoft pour déterminer à partir de quel point la version Datacenter devient plus rentable, une fois que vous avez déterminé le nombre d'ordinateurs virtuels que vous souhaitez installer sur chaque hôte.
Consultez la page Microsoft Licensing for Virtualization.
Architecture Hyper-V
Ordinateurs virtuels
Hyper-V accroît nettement la capacité à monter en charge des ordinateurs virtuels par rapport à Virtual Server 2005. Les ordinateurs virtuels
contrôlés par Hyper-V et équipés de systèmes d'exploitation
recommandés par Microsoft, prennent en charge les options décrites ci- dessous.
Remarque
Vérifiez que chaque système d'exploitation que vous envisagez de déployer sur les ordinateurs virtuels prend en charge les
processeurs multiples et les grandes capacités mémoire.
Hyper-V est capable de gérer des ordinateurs virtuels puissants. Par conséquent, de nombreux types de serveurs peuvent être consolidés, y compris ceux nécessitant plusieurs processeurs, plusieurs cœurs ou de nombreuses E/S.
Toutefois, il est prudent de configurer chaque ordinateur virtuel avec les ressources dont il a besoin, sans prévoir trop de marge au départ. Ainsi, des ressources resteront disponibles pour d'autres ordinateurs virtuels ou pour une expansion future. Par exemple, il n'est pas recommandé que tous les ordinateurs virtuels utilisent quatre processeurs logiques s'ils n'en ont pas impérativement besoin. Des ressources supplémentaires comme des processeurs ou de la mémoire, peuvent être ajoutées si nécessaire.
Recommandation
Configurez les ordinateurs virtuels de telle sorte qu'ils n'utilisent que les ressources nécessaires pour obtenir les performances souhaitées et un taux de consolidation maximal.
Le tableau ci-dessous montre un ordinateur virtuel configuré de façon modérée, avec 4 processeurs logiques, 4 Go de mémoire, plusieurs contrôleurs SCSI et plusieurs adaptateurs réseau, avec Windows Server 2008. Dans cet exemple, l'ordinateur virtuel inclut un disque de
démarrage IDE (VHD) et quatre disques SCSI directs. L'architecture du stockage de l'ordinateur virtuel est décrite à la prochaine section.
Invité Hyper-V
Windows Server 2008 Enterprise Edition 64 bits Adaptateur réseau 0 – vSwitch 1
MAC : VLAN : Adaptateur réseau 1 – vSwitch 2
MAC : VLAN :
Disque 1 direct via LUN 2
Contrôleur SCSI 0 Contrôleur SCSI 1
Disque 1 direct via LUN 4
Disque 0 direct via LUN 1 Disque 0 direct via LUN 3
Contrôleur IDE 0 Disque de boot (VHD)
Contrôleur IDE 0
<libre>
Contrôleur IDE 1 Lecteur de DVD
Contrôleur IDE 1
<libre>
4 Go de RAM
Processeur logique 1 Processeur logique 2 Processeur logique 3 Processeur logique 4
Stockage des ordinateurs virtuels
Volumes et partitions
La plupart des techniques d'optimisation des performances d'E/S disque applicables aux serveurs Microsoft® SQL Server® ou Microsoft®
Exchange Server s'appliquent parfaitement aux ordinateurs virtuels qui fonctionnent sur un hôte équipé de Windows Server 2008 R2 avec Hyper-V. Il est recommandé de réserver un LUN à haut débit au système d'exploitation et de placer les fichiers des disques durs virtuels (VHD) et les fichiers de configuration des ordinateurs virtuels sur des LUN distincts à haut débit. Dans certains cas d'utilisation des ordinateurs virtuels, la répartition des E/S disques sur des axes physiques différents peut aussi améliorer les performances. Veuillez consulter les pratiques
recommandées en fonction des applications utilisées pour bien répartir les E/S disques.
Hyper-V propose aussi l'option d'utiliser des disques directs : l'ordinateur virtuel peut directement accéder à un LUN sans que l'hôte n'ait à
intervenir. Cette fonction est intéressante lorsqu'il s'agit de réallouer le stockage. Par exemple, lorsque les données d'un ordinateur virtuel atteignent un certain volume, il est plus simple de réallouer le LUN plutôt que de copier les données. L'option disque direct est à étudier dans ce cas.
Si vous utilisez une baie de stockage, confirmez avec l'aide de votre fournisseur que les valeurs de pistes et de secteurs ont été correctement définies pour votre stockage, et utilisez l'outil Diskpart.exe pour vérifier l'alignement du début de chaque partition avec la taille des bandes utilisées (dans le cas d'un stockage avec agrégat par bandes). Dans la plupart des cas, cela n'est pas nécessaire avec Windows Server 2008 R2 mais vous devriez le faire pour une baie de stockage.
Recommandation
Utilisez des disques physiques et des LUN séparés pour les données et le fichier VHD du système d'exploitation de chaque ordinateur virtuel.
Répartissez les E/S disques en respectant les pratiques
recommandées pour l'application qui s'exécute sur l'ordinateur virtuel.
Utilisez NTFS pour tous les volumes du serveur hôte.
Pour les systèmes d'exploitation qui ont précédé Windows Server 2008, alignez le début des partitions de l'ordinateur virtuel comme cela est décrit à la page http://support.microsoft.com/kb/929491
Défragmentez et compactez régulièrement les fichiers VHD sur
l'ordinateur virtuel, et défragmentez les volumes de l'hôte pour optimiser les performances d'E/S disque. Si vous utilisez des VHD de taille fixe, la défragmentation au niveau de l'hôte n'est pas nécessaire car l'espace disque est alloué sous la forme d'une suite continue de secteurs lors de la création de chaque VHD.
Information
La défragmentation pour l'hôte peut être réalisée avec l'outil de défragmentation inclus dans Microsoft Windows®. Pour la défragmentation, le précompactage et le compactage des VHD, veuillez lire l'article
http://vscommunity.com/blogs/virtualzone/archive/2007/01/17/thre e-steps-to-vhd-compaction-with-virtual-server-2005-r2-sp1.aspx
Disques durs virtuels ou VHD (Virtual Hard Disks)
Un disque dur virtuel représente un disque dur de l'ordinateur virtuel et se présente sous la forme d'un fichier VHD dans le stockage de l'hôte. Les disques VHD peuvent être agrandis dynamiquement, ils peuvent faire l'objet d'un cliché instantané de volume sur l'hôte et se déplacent facilement d'un serveur à un autre. Il existe trois formes de disques virtuels VHD :
Disque à taille dynamique
Un tel disque peut être agrandi dynamiquement en fonction des besoins de stockage. La taille du fichier .vhd est petite lorsque le disque est créé, et elle croît à mesure que les données sont enregistrées dans le disque. La taille d'un fichier .vhd ne diminue pas lorsque des données sont
supprimées du disque virtuel. Toutefois, il est possible de compacter le disque pour réduire sa taille après effacement des données, en utilisant l'Assistant Edit Virtual Hard Disk.
Disque à taille fixe
Un tel disque utilise un fichier .vhd dont la taille est définie lors de sa création. La taille de ce fichier ne change pas à mesure qu'il enregistre des données. Toutefois, il est possible d'utiliser l'Assistant Edit Virtual Hard Disk pour accroître la taille du disque virtuel, ce qui accroît la taille du fichier .vhd. En allouant une capacité importante au moment de la création, vous supprimez la fragmentation au niveau de l'hôte. (La fragmentation au niveau de l'ordinateur virtuel peut être traitée de façon classique via l'administration de l'ordinateur virtuel.)
Disque de différenciation
Un disque dur virtuel de différenciation est un disque associé à un autre disque virtuel via une relation enfant-parent. Le disque de différenciation stocke les modifications qui seraient apportées au disque parent sans réellement modifier ce disque. La taille du fichier .vhd d'un disque de différenciation grandit à mesure que des données sont enregistrées.
Recommandation
Dans des environnements de production, utilisez des disques à taille fixe qui permettent les meilleures performances et simplifient le suivi de l'espace libre dans le stockage. Allouez toute la taille prévue pour le disque virtuel lors de sa création.
Dans Hyper-V R2, les performances des disques à taille dynamique (ce qui inclut les clichés instantanés de volume, les .AVHD et les disques de différenciation) se sont nettement améliorées et constituent désormais des options viables dans un environnement de production. Toutefois, ces disques présentent quelques
inconvénients comme un risque de sous-évaluation du stockage nécessaire et une fragmentation dans le stockage de l'hôte. Utilisez- les avec précaution.
Disque direct
Hyper-V permet aux ordinateurs virtuels d'accéder directement aux disques locaux ou aux LUN du SAN connectés au serveur physique sans passer par le système de fichiers de l'hôte. L'ordinateur virtuel accède au disque directement (via le GUID du disque) sans passer par le système de fichiers de l'hôte. Toutefois, la différence de performance entre un disque à taille fixe et un disque direct étant désormais négligeable, la décision repose sur des critères de facilité d'administration. Par exemple, si la volumétrie des données est importante (des centaines de gigaoctets), un VHD de cette taille devient difficilement portable en raison du temps nécessaire pour la copie des données. Tenez compte aussi des
sauvegardes. Lors de l'utilisation de disques directs, les sauvegardes ne peuvent être réalisées qu'à partir de l'ordinateur virtuel.
Aucun fichier VHD n'est créé : le LUN est directement exploité par l'ordinateur virtuel. Sans fichier VHD, les fonctionnalités de taille dynamique ou de cliché instantané de volume sont inopérantes.
Recommandation
Utilisez des disques directs uniquement lorsque vous avez besoin des meilleures performances possibles et quand la perte de fonctionnalités comme le cliché instantané de volume est
acceptable. Le niveau de performance étant très proche entre les disques directs et les disques à taille fixe, il existe peu de scénarios où les disques directs sont requis.
Options d'accès aux disques
Les ordinateurs virtuels accèdent au stockage via trois mécanismes possibles : IDE, SCSI et iSCSI. Lors de la configuration des disques IDE ou SCSI pour un ordinateur virtuel, il est possible de choisir entre un disque direct ou un disque VHD, dans l'ensemble du stockage connecté au serveur physique (disques directement connectés à l'hôte, LUN du SAN ou LUN iSCSI auxquels accède l'hôte).
Bien que distinctes, ces options peuvent se combiner et être utilisées ensemble.
Dans les schémas ci-dessous, les disques bleus représentent le stockage monté par l'hôte : ils contiennent les fichiers VHD des ordinateurs virtuels.
Les disques orange représentent le stockage utilisé directement par les ordinateurs virtuels, soit sous la forme de disques directs (en utilisant des contrôleurs virtuels IDE ou SCSI) soit par connexion directe aux LUN iSCSI qui sont accessibles aux ordinateurs virtuels.
Dans ce schéma, un stockage avec connexion directe composé de disques SATA, SCSI ou SAS est utilisé.
Dans ce schéma, un stockage de type SAN à fibre optique est utilisé.
Remarque
Un ordinateur virtuel Hyper-V ne peut démarrer qu'à partir d'un disque IDE. Le BIOS d'un ordinateur virtuel sous Hyper-V prend en charge deux contrôleurs IDE acceptant chacun jusqu'à deux disques, soit un total de quatre unités IDE par ordinateur virtuel.
Un ordinateur virtuel sous Hyper-V prend en charge jusqu'à 4 contrôleurs SCSI, acceptant chacun jusqu'à 64 disques, soit un total de 256 disques SCSI par ordinateur virtuel.
Contrairement à Virtual Server 2005 R2, lorsque les composants d'intégration Hyper-V ont été installés dans l'ordinateur virtuel, il n'existe pas de différence entre les disques virtuels IDE ou SCSI en termes de performances.
Recommandation
Utilisez un disque IDE comme disque de démarrage de l'ordinateur virtuel. Ajoutez un contrôleur et des disques SCSI pour les volumes de données de l'ordinateur virtuel.
Dans Hyper-V R2, les disques des ordinateurs virtuels peuvent être ajoutés à chaud via le contrôleur SCSI virtuel. Par conséquent, il est utile de prévoir la création à l'avance d'un contrôleur SCSi sur tous les ordinateurs virtuels afin de permettre d'ajouter à chaud des VHD si nécessaire.
Hyper-V peut aussi exploiter le stockage iSCSI en se connectant directement aux LUN iSCSI via les adaptateurs réseau virtuel de
l'ordinateur virtuel. Un ordinateur virtuel ne peut pas démarrer à partir d'un LUN iSCSI via un adaptateur réseau virtuel sans utiliser un initiateur iSCSI d'un autre fournisseur.
Dans ce schéma, un stockage iSCSI est employé. Avec iSCSI, un troisième scénario d'accès est possible : accès direct iSCSI en utilisant la connectivité réseau de l'ordinateur virtuel.
Remarque
Ne confondez pas les LUN iSCSI présentés à l'hôte puis utilisés par l'ordinateur virtuel, avec les LUN iSCSI directement présentés à l'ordinateur virtuel. Dans le premier cas, l'accès au LUN iSCSI s'effectue via la connectivité réseau de l'hôte. Dans le second cas, l'accès au LUN iSCSI s'effectue via la connectivité réseau de l'ordinateur virtuel. La prochaine section décrit ces options.
Recommandation
Si vous utilisez iSCSI, vérifiez que des réseaux virtuels et physiques distincts des autres réseaux de communication (y compris au niveau du câblage et des commutateurs) sont utilisés pour accéder au stockage iSCSI afin d'obtenir de bonnes performances.
Si vous utilisez des LUN iSCSI présentés à l'hôte, cela implique que des adaptateurs réseau physiques sont dédiés au réseau de
stockage iSCSI.
L'utilisation de trames jumbo sur les adaptateurs réseau dédiés au stockage sur l'ordinateur virtuel et sur l'ordinateur hôte permet d'améliorer les performances.
Si vous utilisez des LUN iSCSI présentés directement aux ordinateurs virtuels, cela signifie la présence d'adaptateurs réseau physiques dédiés au stockage dans l'hôte, un (ou des) commutateur virtuel dédié relié à ces adaptateurs physiques, et des adaptateurs réseau virtuels dans les
ordinateurs virtuels reliés à ce commutateur virtuel. Chaque ordinateur virtuel est ainsi équipé de deux adaptateurs virtuels ou plus : l'un assure la connectivité réseau ordinaire, l'autre la connectivité iSCSI.
Réseaux virtuels
Vous pouvez créer sur le serveur Hyper-V autant de réseaux virtuels que vous le souhaitez pour mettre en place des canaux de communication. par exemple, vous pouvez créer des réseaux pour assurer les communications suivantes :
Communications entre ordinateurs virtuels uniquement. Ce type de réseau virtuel se nomme réseau privé.
Communications entre le serveur hôte et les ordinateurs virtuels. Ce type de réseau virtuel se nomme réseau interne.
Communications entre un ordinateur virtuel et un réseau physique en créant une association avec un adaptateur réseau physique du
serveur hôte. Ce type de réseau virtuel se nomme réseau externe.
Vous pouvez utiliser Virtual Network Manager pour ajouter, supprimer et modifier les réseaux virtuels. Virtual Network Manager est accessible à partir de la console MMC Hyper-V. Les types de réseaux sont illustrés par le schéma suivant.
Lors de la création d'un réseau externe dans Hyper-V, un commutateur virtuel est créé et relié à l'adaptateur réseau physique sélectionné. Un nouvel adaptateur réseau virtuel est créé dans la partition parent et connecté au commutateur virtuel. Les partitions enfants peuvent être liées au commutateur virtuel via des adaptateurs réseau virtuels. Le schéma ci- dessous illustre cette architecture.
En plus des scénarios déjà décrits, Hyper-V prend aussi en charge l'utilisation de réseaux locaux virtuels (VLAN) et d'identifiants de réseaux locaux virtuels avec le commutateur virtuel et les adaptateurs réseau virtuels. Pour cela, Hyper-V utilise l'encapsulation VLAN 802.1q. Pour exploiter cette fonctionnalité, il faut créer un commutateur réseau virtuel sur l'hôte et le lier à un adaptateur réseau physique qui prend en charge la balisage VLAN de l'en-tête de la trame Ethernet selon le standard IEEE 802.1q. Les identifiants VLAN sont configurés à deux endroits :
Sur le commutateur virtuel lui-même, qui définit l'identifiant VLAN que l'adaptateur réseau virtuel de la partition parent utilisera.
Sur l'adaptateur réseau virtuel de chaque ordinateur virtuel, qui définit l'identifiant VLAN que l'ordinateur virtuel utilisera.
Le schéma ci-dessous est un exemple de l'utilisation d'un adaptateur réseau unique dans l'hôte qui est connecté à un réseau physique 802.1q et qui encapsule trois réseaux virtuels (5, 10, 20). Dans cet exemple :
Un lien 802.1q encapsulant trois réseaux virtuels (5, 10, 20) est relié à un adaptateur physique de l'hôte.
Un commutateur virtuel unique est créé et relié à l'adaptateur physique.
L'identifiant VLAN du commutateur virtuel est configuré à 5, ce qui permet à l'adaptateur réseau virtuel du parent à communiquer sur le réseau virtuel 5.
L'identifiant VLAN de l'adaptateur réseau virtuel de la partition enfant 1 est configuré à 10, ce qui lui permet de communiquer sur le réseau virtuel 10.
L'identifiant VLAN de l'adaptateur réseau virtuel de la partition enfant 2 est configuré à 20, ce qui lui permet de communiquer sur le réseau virtuel 20.
Dans cette configuration, le parent et les deux enfants ne peuvent communiquer que sur leurs réseaux locaux respectifs, sans pouvoir communiquer entre eux.
Remarques concernant la sécurité
Microsoft Hyper-V a été conçu pour réduire la surface d'attaque dans l'environnement virtuel. L'hyperviseur lui-même est isolé dans un micronoyau, indépendant des pilotes tiers. Les activités Hyper-V s'exécutant dans l'hôte sont isolées dans une partition parent isolée de chaque ordinateur virtuel invité. Cette partition parent est elle-même un ordinateur virtuel. Chaque ordinateur virtuel invité fonctionne dans sa propre partition enfant.
Ces pratiques sont recommandées pour un environnement Hyper-V afin d'assurer la meilleure sécurité. Elles complètent les pratiques
recommandées pour les serveurs physiques :
Utilisez l'isolation de domaines avec IPSec à la fois pour les hôtes et les ordinateurs virtuels invités.
Sécurisez les communications entre le serveur Hyper-V, ses administrateurs et ses utilisateurs.
Configuration du système d'exploitation hôte
Utilisez une installation minimale (Server Core) pour le système d'exploitation d'administration.
Maintenez ce système d'exploitation en permanence à jour en lui
appliquant toutes les mises à jour de sécurité.
Utilisez un réseau séparé, avec un adaptateur réseau dédié, pour l'administration du serveur physique Hyper-V.
Sécurisez les équipements de stockage où sont placés les fichiers de ressources des ordinateurs virtuels.
Renforcez le système d'exploitation d'administration en appliquant les recommandations pour les paramètres de base de la sécurité, décrites dans le Windows Server 2008 Security Compliance Management Toolkit.
Configurez les logiciels antivirus d'analyse en temps réel installés sur le système d'exploitation d'administration pour en exclure les
ressources Hyper-V.
Ne faites fonctionner aucune application sur le système d'exploitation d'administration.
N'accordez pas aux administrateurs des ordinateurs virtuels le droit de se connecter sur le système d'exploitation d'administration.
Utilisez le niveau de sécurité de vos ordinateurs virtuels pour déterminer le niveau de sécurité du système d'exploitation d'administration.
Utilisez Windows® BitLocker™ Drive Encryption pour protéger les ressources. (Remarque : BitLocker ne fonctionne pas sur un cluster à basculement.)
Configuration des ordinateurs virtuels
Utilisez de préférence des disques durs virtuels (VHD) de taille fixe.
Stockez les VHD et les clichés instantanés de volume dans des emplacements sûrs.
Décidez la taille mémoire allouée à chaque ordinateur virtuel.
Imposez des limites sur l'utilisation des processeurs.
Configurez les adaptateurs réseau virtuels de chaque ordinateur virtuel en choisissant correctement les types des réseaux virtuels afin d'isoler les trafics réseau entre eux.
Configurez le minimum de stockage requis pour chaque ordinateur virtuel.
Renforcez le système d'exploitation de chaque ordinateur virtuel en fonction du rôle serveur qu'il joue. Appliquez les recommandations de sécurité décrites dans le Windows Server 2008 Security
Compliance Management Toolkit.
Configurez les logiciels d'antivirus, de pare-feu et de détection d'intrusion dans les ordinateurs virtuels en tenant compte du rôle serveur de chacun d'eux.
Vérifiez que chaque ordinateur virtuel a reçu les dernières mises à
jour de sécurité avant d'être mis en production.
Vérifiez que les services d'intégration sont installés sur les ordinateurs virtuels.
Configuration du réseau
Le serveur Hyper-V doit posséder au minimum deux adaptateurs réseau physiques, et certainement davantage, pour isoler des groupes
d'ordinateurs virtuels entre eux.
Le premier adaptateur sert à administrer la partition de l'hôte. Les autres adaptateurs servent aux ordinateurs virtuels pour communiquer avec le réseau physique et le stockage. La séparation entre ces interfaces est importante car si les adaptateurs des partitions enfants sont saturés, l'administrateur pourra toujours accéder à la partition hôte.
De plus, des ordinateurs invités qui gèrent des données particulièrement sensibles pourront être configurés pour utiliser un seul adaptateur réseau afin d'accéder au réseau physique. Avec les LAN et d'autres critères qui permettent de contrôler les accès à ces systèmes, les administrateurs peuvent ajouter une autre couche de sécurité sur l'accès à un adaptateur réseau physique ou à un réseau virtuel.
Isolation de domaine
La mise en œuvre d'une isolation de domaine basée sur IPSec présente des avantages et peu d'inconvénients, notamment si elle utilise une authentification Kerberos, dans le domaine auquel appartient l'hôte Hyper-V. Les administrateurs sont alors assurés que seuls les systèmes qui sont authentifiés par Kerberos peuvent accéder à l'hôte Hyper-V.
L'isolation de domaine interdit le branchement d'un ordinateur inconnu sur le réseau interne pour explorer les serveurs. L'intrus ne verra aucune liste de serveurs apparaître. Aucun serveur n'acceptera ses requêtes.
L'isolation de domaine reposant uniquement sur l'authentification IPSec
pour isoler les systèmes, l'impact sur les performances est minimal. Dans ce cadre, et contrairement au scénario d'isolation des serveurs, IPSec ne chiffre pas les données.
En général, il est recommandé d'utiliser l'isolation de domaine autant que possible dans l'environnement virtuel et d'utiliser l'isolation de serveur uniquement lorsque c'est absolument nécessaire. S'il n'est pas possible d'isoler physiquement la console d'administration du reste du réseau, l'isolation de serveur peut être utilisé avec une stratégie IPSec pour lier uniquement la console de l'administrateur à l'adaptateur réseau
d'administration qui accède à la partition parent et permet d'administrer l'hôte Hyper-V
Impact sur les performances
Les accélérateurs matériels IPSec ne sont pas efficaces dans les environnements virtuels et ne peuvent pas alléger le trafic IPSec.
Exceptions recommandées pour le pare-feu pour Hyper-V
Certains ports doivent être ouverts pour que Hyper-V fonctionne correctement. Ils le sont automatiquement lorsque le rôle Hyper-V est ajouté à Windows 2008 R2 Server. Cette configuration ne doit pas être changée ni localement ni par une stratégie de groupe. Elle doit être appliquée en permanence par une stratégie de groupe afin que d'autres stratégies ne viennent pas la modifier et arrêter des services Hyper-V essentiels.Ces ports sont extraits de la référence Windows Server 2008 Hyper-V Attack Surface Reference.xlsx, un guide de tous les fichiers, services et ports concernés par le rôle Hyper-V. Ce tableau peut être téléchargé ici : http://download.microsoft.com/download/02/08/09/829bee7b-821b- 4c4c-8297-13762aa5c3e4/Windows%20Server%202008%20Hyper- V%20Attack%20Surface%20Reference.xlsx
BitLocker
Un attaquant pourrait accéder physiquement au serveur et aux disques physiques du serveur. Il pourrait alors accéder aux partitions NTFS sans authentification simplement en insérant un CD Microsoft Windows Pre- installation Environment (WinPE) et en redémarrant le système. Si les données ne sont pas chiffrées par Encrypted File System (EFS) ou par une autre méthode, tous les fichiers sont alors exposés.
La meilleure réponse à ce risque consiste à sécuriser avec Windows®
BitLocker™ Drive Encryption les volumes qui stockent les fichiers système Hyper-V et les ordinateurs virtuels. Il s'agit d'un algorithme de chiffrement de volume inclus dans Windows Server 2008 et utilisant un composant matériel spécifique intégré dans l’ordinateur.
